Ultralyd kan gjøre mye mer enn å lage bilder av ufødte babyer. Siden det først ble et nesten uunnværlig medisinsk verktøy på 1930-tallet, har teknologi som produserer lydbølger så høyt opplagt at mennesker ikke kan høre dem, funnet bruk i nesten alle bransjer. Vibrasjonene det skaper kan drepe bakterier, sveise plast og til og med bidra til å modne brandy i løpet av noen dager fremfor år.
Relatert innhold
- Denne håndholdte ultralydsskanneren kan være det neste stetoskopet
- Med hennes ultralydsending på Facebook bekreftes dyreparkens orangutang gravid
I dag er ultralyd å finne veien til enda flere bruksområder, noe som driver oppfinnelser som har potensiale til å gjøre store endringer på sine felt. Her er bare noen få av dem:
1. Virkelig håndfrie telefoner
Vi er på grensen til et virkelig kontaktløst alternativ til berøringsskjermteknologi. Enheter som Microsoft Kinect kan oppdage hvor hendene dine er og bruke den informasjonen som instruksjoner. Men å plassere hendene på nøyaktig det rette stedet for å gi instruksjonene du vil, er fremdeles vanskelig nok til å forhindre at denne typen bevegelsesbaserte kontrollsystemer blir brukt mer utbredt.
Et selskap bruker ultralyd for å effektivt lage usynlige knapper i luften som du kan føle. En rekke ultralydsendere produserer og former lydbølger for å skape små områder med kraftfølelser på huden på et bestemt sted. Så i stedet for å vifte med hånden og håpe at den er på rett sted, vet du øyeblikkelig når du har aktivert bevegelsesgjenkjenningen.
Dette har potensial til å gjøre hverdagslige enheter som smarttelefoner fullstendig vanntette, kontaktløse og effektivt bevisste omgivelsene. Teknologien kan også kombineres med virtual reality-systemer slik at du kan føle dine kunstig genererte omgivelser, noe som vil gi en ny dimensjon til dataspill og underholdning.
Det går rykter om at neste generasjon smarttelefoner vil bruke ultralyds fingeravtrykkgjenkjenning, slik at du ikke engang trenger å røre telefonen din for å låse den opp. Disse telefonene kan til og med inneholde ultralyd for trådløs lading, der ultralydenergi kan konverteres til elektrisk energi i telefonen. Denne energien vil bli projisert fra en sendeenhet som er lagret, for eksempel på veggen i huset ditt.
2. Akustiske hologrammer
Ultralyd har lenge vært brukt til å lage todimensjonale bilder av kroppen for leger å studere. Men en veldig ny utvikling som sannsynligvis vil fremstå i helsevesenet i fremtiden, er det akustiske hologrammet av ultralyd.
I denne teknikken brukes ultralyd for å bevege mikropartikler i et bestemt medium for å danne et ønsket bilde. For eksempel tvinger projeksjon av lydbølger gjennom en spesialdesignet mønstret plate til vann som inneholder plastpartikler dem inn i en spesiell innretting. Forskere tror at denne typen akustisk holografi kan brukes til å forbedre medisinsk avbildning, men også for å fokusere ultralydbehandlinger bedre.
3. Briller til blinde
En annen potensiell medisinsk anvendelse av ultralyd er å gjøre det mulig for blinde å “se” på en lignende måte som hvordan flaggermus gjør med prinsippet om ekkolokering. I stedet for å oppdage reflekterte lysbølger for å se gjenstander, sender flaggermus ultralydbølger og bruker den reflekterte lyden til å finne ut hvor ting er. Disse ekkoene kan gi informasjon om størrelsen og plasseringen til objektet.
Forskere i California har laget en ultralydhjelm som sender ut lignende ultralydbølger. Deretter konverterer de reflekterte signalene til hørbare lyder som den menneskelige hjernen kan lære å bearbeide til et detaljert mentalt bilde av miljøet. Med tiden kan denne teknologien bli mer praktisk og bærbar, kanskje til og med en dag innlemmet i spesialdesignede briller.
4. Traktorbjelker
Gitt nok kraft er det mulig å ultralyd lufte objekter bare med lydbølger, og bevege dem i forskjellige retninger, effektivt som en science fiction-traktorstråle. Forskere fra University of Bristol har vist at ved å kontrollere og fokusere lydbølger fra en rekke ultralydkilder kan skape nok kraft til å løfte en perle i stor størrelse fra bakken.
Å løfte større gjenstander, for eksempel et menneske, ville kreve veldig høye effektnivåer, og det er ikke helt forstått hvor ødeleggende akustiske krefter vil være for en person. Men teknologien har potensial til å revolusjonere en rekke medisinske applikasjoner. For eksempel kan det brukes til å flytte medisiner rundt i kroppen for å få dem til målcellene.
5. Marsskannere
Ultralydteknologi undersøkes allerede som et leteapparat. Ved høy effekt kan ultralydsvibrasjoner brukes til effektivt kompakt materiale, som en slags bor som hamrer seg gjennom. Dette er foreslått brukt til å søke etter underjordiske olje- og gassforekomster. Ultralyd ekkolokalisering kan også brukes som en type sensor for å hjelpe antenne droner unngå hindringer, slik at de kan sendes til farlige og vanskelig tilgjengelige steder.
Men leting er ikke begrenset til Planet Earth. Hvis mennesker noen gang skal besøke Mars, trenger vi nye måter å analysere marsmiljøet på. På grunn av den lave tyngdekraften på Mars, ville ikke konvensjonelle øvelser kunne presse ned med så mye kraft, så forskere ser på hvordan ultralydenheter kan brukes til å samle prøver i stedet.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Andrew Feeney, stipendiat i ultrasonics, University of Warwick
